JPS5831410A - 工作機械の対称的数値制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発−は、一台の工作機械を同時に対称的な数値制御
を行う制御シメテムに関するｔのである。

従来、マシニング竜ンメのような工作機械を使用して被
加工物Ｏ加工を行う場合、被加工物を重囲可能な移動テ
ーブルに載置すると共に、。

所定の加ニブログツムによって移動テーブルを□適宜重
囲ないし線移動させてマシニングセンｔの所定加工位置
に位置決めする数値制御方式が一般に採用されている。

しかしながら、長尺の被加工物に対し、その長手方向両
側面においてそれぞれ対称的位置に同一の加工を施す場
合、移動テーブル上で被加工物を旋回させることは困難
である。そこで。

このような場合、移動テーブルに対し、マシニング１７
１１台を対向配置し、−各マシニングセンタによって被
加工物の対応部分を個別に加工するように構成すれに被
加工物の加工が容易となる。

通常、マシニングセンタは、それぞれ専用の数値制御装
置が付設され自動操作が行われるが、前述し九ように１
台のマシニングセンタによシ同−被加工愉を加工する場
合１例えば同一被加工物の対称的位置の加工を行うに際
し１両マシニングセンタの制御操作につき、次のような
問題点がある。

（１）同一被加工物の加工条件が岡−の場合、両マシニ
ング＋ンタを同時操作するのが効率上望ましいが、この
場合各数値制御装置の同期化を高精度に行う必要がある
。

（２）　　また、被加工物が両マシニングセンタの対称
軸線上を移動する場合、両マシニング竜ンタ紘対称的（
ξラーイメージ）動作をするので、実質的な制御内容は
同一で１ハ高価な数値制御装置を両マシニングセンタに
設けることはコスト的に望ましくない。

これらの問題点に鑑み１種々検討した結果。

一台のマシニングセンタを対称的に数値制御する場合、
単一の数値制御装置を使用し、この数値制御装置に両ｉ
シニングセンタの全制御プログラムを一括して記憶させ
てお１ｉ、対称的な加工を行う場合に共通の指令信号で
両マシニングセンタを同期操作するようにすれば、マシ
ニングセンタの制御の容易化と共に制御操作の効率化、
製造コストの低減および制御プログラムの簡略化を達成
することができることを突き止めた。

従って、本発明の目的は、１台の工作機械を使用して同
一被加工物に対し対称的な加工を施す場合、両工作機械
を効率よくしかも経済的に制御する仁とができる工作機
械の対称的数値制御システムを提供するにある。

前記の目的を達成する丸め、本発明においては、同一被
加工物に対して対称的に配置し九λ台の工作機械を数値
制御するクステムにおいて。

共通の数値制御プログラムによって工作機械を同期運転
し被加工物に対する対称的な加工を同時に行うよう制御
することを特徴とする。

前記の対称的数値制御システムにおいて、制御対象は、
、２台の工作機械の各コラムおよびスピンドルヘッドに
対する参事の移動軸およびテーブルの移動軸とからなる
。

まえ、この場合、一方の工作機械を主側とし、他方の工
作機械を従側とし、主側の工作機械の数値制御プログ２
ムにより一２台の工作機械の同期運転、主側運転を九は
従側運転を選択的に行い得る運転モード変換機能を備え
るよう構成すれば好適である。

さらに、制御対象となる移動軸を移動り令するモードは
、初期の位置決め指令と、ｉｔｓ袖間指間指令円弧補間
指令とから構成することができゐ・ 次に１本発明に係る対称的数値制御システムの実施例に
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

ｊ１ｇ／図は、本発明システムを工作機械に応用した実
施例を示すものである。すなわちＴｈ８４７図において
、参照符号ｔｏ、ｉｓはマシニングセンタを示し、これ
らのマシニングセンタ１０．／Ｊの間に被加工物を載置
して移動可能なテーブルｌ憂が配置されている。なお、
本＊ｍｆｌにおいては、一方を主側マシニングセンタ１
０とし、他方を従１１ｉｉ−ｒシニングセンタｌλとす
る。そして、こレラのマシニングセンタ１０．ｌコバ数
値制御装置／ｌによって共通的に制御される。

また、マシエ７グセ／り１０，１λには、それぞれ手動
制御操作可能な制御盤／Ｉ、コ０が付設されている。

第２図は、第１図に示す装置の基本的な構成配置を示し
、主側マシニングセンタｉｏは、コラムが左右（２軸）
方向に移動し得ると共にスピンドルヘッドが上下（Ｙ軸
）方向に移動し得る。また、従側マシニングセンタｌ−
２は、コラムが左右（Ｗ軸）方向に移動し得ると共にス
ピンドルヘッドが上下（Ｖ軸）方向に移動し得る。

そして、テーブル／＃は１前後（Ｘ軸）方向に移動し得
る。

第２図から明らかなように１本発明によれば、制御対称
軸が、ｘ　、　Ｙ　、　ｚ、　、　ｖ　、　ｗの！軸で
あＣｈ主ｌｌマシニングセンタ／　０　ト従側マシニン
グセンタ／−とを同期運転する場合は、前記制御対象軸
ｘ、ｙ、ｚ、ｖ、ｗ全部を制御する必要がある。また、
主側マシニングセンタ１０のみを運転する場合は、制御
対象軸ｘ、ｙ、ｚのみを制御すればよく、さらに、従側
マシニングセンタノコのみを運転する場合は、制御対象
軸Ｘ、Ｖ、Ｗのみを制御すればよい。

次に、前述した構成からなる工作機械の対称的数値制御
システムについて、第３図に示す工作ＩＩ＆−畢のモデ
ルと、第参図に示す数値制御系の７ｐ−チャートを参照
しながら説明する。第参図において、数値制御系紘、指
令部ＪＯ，入力部４４０．演算部！０．出力部４０とか
ら構成される。指令部３０は、データを記憶した磁気テ
ープ等の記録媒体もしくは手動操作盤（キーボード）に
よｐ１人力部ＵＯに対し指令を発生するものである。な
お、この場合、Ｘ軸、Ｙ軸、ｚ軸、ｖＩｌｂ、Ｗ軸に対
する制御指令を次のように定義する。

Ｘ軸　　　　→　Ｘ指令 Ｙ軸（Ｖ軸）→　Ｙ指令 ２軸（Ｗ軸）→　２指令 これらの指令部ＪＯから供給されるＸ、Ｙ。

２指令社、入力部参〇において、主側マシニングセンタ
１０および従側！シニングセンタｌコの運転モードの指
定およびその位置決め並びに加工セードの指定を行う。

この場合、運転モードと加工モードは５次のようなシン
ボルコードで指令される。

（：１　　、、）　　　　　　（運転モード）ＧＪｏ　
　→　主側マシニングセンタと従側マシニングセンタの
同期運転 Ｇコｌ　→　主側マシニングセンタのみの運転 Ｇココ　→　従側マシニングセン！のみの運転 （）（加工セード） コード ＧＯｌ　　　　＠＠補関 ＧＯ−円弧補間（時計方向） ＧＯｌ　　　　円弧補間（反時針方向）なお１位置決め
指令のシンボルコードハ〔ＧＱＯ〕　とする。

従って、入力部参〇は、前記３種の連転モード指令Ｇコ
０．Ｇλ／、Ｇココを記憶する運転モード記憶部４Ｉλ
と、加工モードの指令を行う加工モード指令記憶部≠参
とを備える。そして。

運転モード記憶部参コは、ｘ、ｙ、ｚ指令をそれぞれ記
憶ｆルｖ　シｘ　ｆｉ　ＸＲＩＧ　ｌ　ｙ＆ｌＧ　ａ　
Ｚ！Ｌ！ＩＱ　＋ＶＲＩＱ　＋　ＷａｎＧｆ：備、ｔ、
　”！　九、　７ＪＩ工％　−）’５令記憶部”４’ａ
ｓ　ｘ＊　Ｙ＊　Ｚ指令をそれぞれ記憶するし’７スＩ
’　ＸＲＩＧ　＊　ＹＢＩＧ　＊　ＺＲＩＧ　ｔｌｌｌ
ｌニルのように、′入力ｓ＃０でデータ解析されたｘ、
ｙ、ｚ指令は、演算部ＩＯに大刀されて、位置決め指令
（ＧＯｏ）、直線補間指令（ＧＱｌ）。

円弧補間指令（’Ｇｏ−またはＧＱｌ）に基づき。

／？ンプリンｙ時ｏ出力ＩＸ、ＡＹ、ＩＺ、ＡＶ。

ΔＷを演算する。このようにして演算部！０で得られた
加工位置と加工内容に関するデータは、出力部−〇へ供
給されて、所定の加工位置の位置決め指令〔ＧＯＯ〕と
運転モード指令〔Ｇコ０゜ＧＪ／、ＧＪコ〕に従ってセ
ットされ、出方部４０からは各制御対象−を制御するた
めのサーボ出力を出力する。

以上の説明は、数値制御系の概要であるが。

次に数値制御の具体例を挙げて本発明制御システムの動
作につき説明する。

（１）　　軸移動指令 これ線１機械の運動の各軸の変位置もしくは位置を指定
することである。この位置指定の方式には、絶対座標値
で位置指定を行う方式〔アブソリュートモード（指令コ
ードはＧデｌ）と、変位座標値で位置指定を行う方式〔
インクレメンタルモード（指令コードはＧＰ／　））と
がある。軸移動指令には、前述した■位置決め指令（Ｇ
）０）と０直銀補間指令〔ＧＯ７〕と０円弧補間指令〔
Ｇ０コま九はＧＯＪ　）とに分類される。

■　位置決め指令〔ａＯＯ） 第３図において、座標値ムを指定する場合１次のように
なる。

（１）　　ＧｆＯ（ｇＯＢ−） Ｇ２）　　Ｇ　００　　ＸＪＯｏ　、０００　　Ｙ２Ｏ
０，０００（ＩＣＯＢ）すなわち、前記指令は、アブソ
リュート峰−１’（ＧｔＯ）　で’、Ｘ軸ＪＯＯｗｍ、
Ｙ軸コＯＯ■の絶対座標値ムを位置決めしたことになる
。

■　直ｍｍ間指令（ＧＯ／） １ｇ４図において、始点ムから終点Ｂへ直線的に軸移動
を指定する場合、次のようになる。

（１）　Ｇり／　　　（Ｍｏｌ） （Ｊ）　　Ｇ　Ｏ／　　ＸＪＯｏ　、０００　　ＹＪＯ
ｏ　、０００　（Ｒｏｌｍ）すなわち、前記指令線、イ
ンクレメンタルセード〔Ｇり／〕で、Ｘ軸へ！００ｗｍ
、Ｙ軸へ３００■直線的に軸移動させることになる。な
お、終点Ｂへの軸移動指令扛、アブソリエートモード〔
ＧデＯ〕で指令することも可能である。

■　円弧補間指令〔ＧＯＪまたはａｏｓ）籐７図におい
て、始点Ｃから終点りへ円弧状に軸移動する場合、円弧
の始点Ｃと円弧の中心０とｐ距離を円弧中心座標（１゜
Ｊ）で指定する。すなわち５円弧の始点Ｃと中心０との
距離のＸ成分を１で指定し。

同様ＫＹ成分をＪで指定する。従って、指定する距１ｍ
鉱、アブソリエートモード〔ＧりＯ〕およびインクレメ
・ンタルモード（ＧＦ／）に関係なく、インクレメンタ
ル量で表わし、始点ＣＫ対する中心の方向は正負（＋、
−）符号で表わす。

そこで、第７図に示す場合の、軸移動の指定は次のよう
になる （１）　Ｇりｏ　　（Ｒｏｌｌ） ρ）ａｏコ　ＸＪＯｏ、０００　　’＃００，００１）
１−７０．７１０　　Ｊ−７０，７ＩＯＦ／１０　　（
ＥＯＢ） すなわち、前記指令は、アブソリュートモード〔ＧりＯ
〕で、円弧中心座ｌ１ｌ（Ｉ＝−７０，７１０ｗｍ　、
　Ｊ＝−７０，７１０ｗ５）の円弧により時計方向ＫＸ
軸ｒｏｏｍ、ｙ軸ｗｏ。

謳の絶対座標値りへ軸移動させることになる。なお、こ
の場合、（Ｆ／ｊ０）は１円弧に沿った送シ速度で、／
ｊａｇｓ／ｍｋｎを指定する。また、この場合も、終点
りへの軸移動指令線、インクレメンタルモード〔ＧＰ／
〕で、次のように指令することも可能である。

（１）　　Ｇ　Ｐ　／　　（１０Ｂ　）（，２）０７コ
　　　Ｘλｆ、Ｊり０Ｙ−７０，７１０１−７０，７１
０Ｊ−７０，７１０ Ｆｌ！０　　（ＥＯＢ） （２）運転モード指令 運転モード指令線、前述したように■主側機械と従側機
械との同期運転指令〔ＧコＯ〕とΦ主側機械のみの運転
指令〔ＧコＩ〕と■従側機械のみの運転指令〔Ｇココ〕
とがある。

そζで％これらの運転モード指令と、前記軸移動指令と
を組合せて、一台の機械を対称的に数値制御する場合の
プログラム例につき。

第１図を参照して説明する。なおりｊｌ’図（ａ）は主
側機械の動作を示し、第１図（ｂ）は従側機械の動作を
示す。

工具長および工具径の変化に対し、所定の運転毫−ドで
それぞれ遣・宜補正量を指令することＫより、工具長お
よびＩＪＬ径Ｑ袖正を行うことができる。これも・、前
述し友数値制御プログラムに準じて行うことができる。

前述したところから明らかな通り１本発明は、一連のプ
ログラムによシ、一台の工作機械を使用して同一被加工
物に対して対称的加工を行う場合、共通のプログラムに
基づいて工作機械を　゛同期運転させて同時に加工処ｇ
Ｍｔ達成することができる。従って、数値制御装置の制
御プログラムの作成が簡便となるばかシでなく、工作機
械の稼動を効率よく達成することができ、しかも加工精
度を向上することができる勢の利点が得られる。

１＋、本発明によれば、手動による制御クログラムの作
成並びに各工作機械の手動運転も可能である。すなわち
１手動による制御プログラムの作成に際してはｓａｙ図
に示すように、数値制御装置／４（第１図）の前面に設
は九数値制御パネルによって操作することかで龜る。一
方、各工作機械の手動運転に際して杜、第ｉ。

Ｉｔ（＆）　、　（ｂ）Ｋ示すように、各マシニングセ
ンタ１０、／コに付設し九制御盤／ｒｅ−２０ＣＮ１図
）Ｋよって操作することができる。これら制御９１１／
　ｔ　、　Ｊ　ｏＫＦｉｓ　一般にマシニングセンタを
手動操作する場合に必要とする各種の制御用押釦スイッ
チおよび調整ダイヤル岬が設けられているが、特に本発
明システムを採用する場合。

主側マシニングセンタ用制御盤／ｌには、主側制御Ｂｉ
ｔと従側制御盤−〇との操作切換を行う押釦スイッチｉ
ｔムが設けられている。すなワチ、本発明システムは２
台のマシニングセンタを対称的に制御するため、この押
釦スイッチ／ｒｊＬＯ操作によル、主側マシニングセン
タと従側マシニングセンタとを主側制御Ｂｉｔのみで制
御できるようＫし友ものである。ｉた。前記と関連して
、主側制御１１に／Ｉには、制御対象軸としてｘ、ｙ、
ｚ、ｖ、ｗ軸の選択ダイヤル／ＩＢが投砂られ、これに
対し、９を惰制御盤コＯ０には、同様ＫＸ、Ｖ、Ｗ軸の
選択ダイヤル２０Ｂが設けられている。さらに、主側制
御盤／ＩＫは、制御対象軸における座ＩＩ系０１Ｆ動適
度を、調節し得る調整ダイヤルｉｒｃが設けられ。

設定速度を１００％としてｏ、ｘｏｏ−の範囲に移動速
度を調節することができる。

さらにオた、本発＠によれに、運転モードを切換鳥て、
主側工作機械のみまたは従側工作機械のみをそれぞれ単
独で運転制御することもで１１％同一被加工物に対する
対称および非対称の数値制御加工を簡便に達成すること
ができる。

以上５本発明の好適な実施例について説明したが１本発
明の精神を逸脱しない範囲内において穏々Ｏ設計変更を
なし得ることは勿論で、ある。

【図面の簡単な説明】

ｊＩ１図は本発明システムを実施する工作機械の金体的
な構成配置を示す斜視図、第１図は対称わ数値制御が行
われる工作機械の位ｔｍ係を示す説＊Ｌ第Ｊ図は本発明
システムを実施する機械系のモデル図ｂｊｌ参図は本発
明システムを実施する数値制御系のフローチャート図、
第５図乃至第７１Ｑは本発明システムの軸移動指令に基
づく軸移動を示す座標図であって、第５図は位置決め指
令によるもの、１Ｅ６Ｅは直線補間指令によるもの、Ｉ
Ｉ＆７図社円弧袖閤指令によるものをそれぞれ示し、第
を図（ａ）　、　（ｂ）は一台の工作機械を対称的数値
制御を行つ九場合の軸移動を示す座＊Ｚｓｔｓｙ図は数
値制御装置に付設した操作パネルの平面図％Ｍ１０図（
ａ）　、　（ｂ）は一台の工作機械に付設される手動制
御盤の平面図である。 ｌｌ・・・テーブル　　　　ｌｌ・・・数値制御装置／
ｒ、コＯ−・・・制御盤　　　　３０・・・指令部４Ａ
Ｏ・・・入力部　　　　　　＾ト・・運転モード記憶部
ＩＧ−３ ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ Ｌ ヒーシ、ｂ Ｙ ＦＩＧ、８ （ｂ） イ棟

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）同一被加工物に対して対称的に配置した一台の工
   作機械を数値制御するクステムにおいて、共１ｋＯ数値
   制御プログ２ムによって工作機械を同期運転し被加工物
   に対する対称的な加工を同時に行うよう制御することを
   特徴とする工作機械の対称的数値制御システム。 （２）　　特許請求の範Ｓ第１項記載の対称的数値制御
   システムにおいて、制御対象は、一台の工作機械の各コ
   ラムおよびスピンドルヘッドに対する参事の移動軸およ
   びテーブルの移動軸とからなる工作機械の対称的数値制
   御システム （８）　　特許請求の範囲第１項ま九は第２項記載の対
   称的数値制御システムにおいて、一方の工作機械を主側
   とし、他方の工作機械を従側とし、主ｌＩＯ工作機械の
   数値制御プログラムによシ、一台の工作機械の同期運転
   、主側運転または従側運転を選択的に行い得る運転モー
   ド変換機能を備えてなる工作機械の対称的数値制御シス
   テム。 （４）　　特許請求の範囲第１項また紘纂Ｊ項に記禦Ｏ
   対称的数値制御システムにおいて、制御対象となる移動
   軸を移動指令するモードは、初期Ｏ位置決め指令と、直
   線補間指令と、円弧補間指令とから造る工作機械の対称
   的数値制御Ｖステム。